Pardoselile din lemn și metal sunt întotdeauna asamblate pe suporturi speciale. Acestea din urmă se numesc grinzi. Podelele din beton pot fi așezate în travele cadrului clădirii fără utilizarea unor astfel de elemente de susținere. La urma urmei, plăcile de acest tip se disting prin rezistență crescută și capacitate portantă excelentă.
Un pic de istorie
Pardoselile fără grinzi au fost folosite pentru prima dată la construcția unei clădiri în 1902 în SUA de către inginerul Orlano Norcors. În Rusia, astfel de modele au fost folosite și la începutul secolului trecut. Prima astfel de casă din țara noastră a fost construită la Moscova în 1908. Era o clădire cu patru etaje pentru un depozit de produse lactate. A fost construită sub îndrumarea inginerului A. F. Lopeit. O caracteristică a clădirilor de acest tip era că coloanele din ele aveau un vârf extins. Astfel, aria de contact dintre suporturi și plăci a crescut, iar fiabilitatea instalării a crescut. Prin urmare, la începutul secolului, tavanele de acest tip erau numite „în formă de ciupercă”.
Unde este folosit
Astfel de etaje pot fi echipate în clădiri de aproape orice tip. Foarte des, structurile fără grinzi pot fi văzute, de exemplu, în clădirile în alte din plăci urbane rezidențiale. De asemenea, în multe cazuri, podelele sunt realizate astfel în ateliere de producție, depozite, garaje etc.
În special, astfel de structuri sunt adesea echipate la întreprinderile din industria alimentară. Acestea pot fi, de exemplu, fabrici de lapte, ateliere pentru producerea semifabricatelor etc. Adică, cel mai adesea, plafoanele fără grinzi sunt montate acolo unde există cerințe de igienă crescute.
În construcția de locuințe private, structurile între podele de acest tip sunt rar utilizate. Dar, uneori, clădirile rezidențiale suburbane sunt construite în acest fel.
Soiuri principale
În construcție, există doar trei tipuri de astfel de podele:
- echipe naționale;
- monolitic;
- prefabricat-monolitic.
Primul tip de structură este format din două părți: o placă situată deasupra stâlpului și un capitel. Pardoselile prefabricate fără grinzi au o configurație relativ simplă. Placa în acest caz se sprijină pe rafturi speciale dispuse deasupra stâlpului. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt păstrate pe capiteluri și sunt interconectate prin sudură.
Structuri monolitice și prefabricate-monolitice
Al doilea tip de podele fără grinzi este monolit. Sunt folosite acolo unde sunt necesare tavane netede. De exemplu, sunt utilizate pe scară largăîn pasaje subterane și în metrou. Astfel de tavane sunt plăci plate inseparabile susținute de coloane. Acestea din urmă au și în acest caz majuscule.
O caracteristică a plafoanelor monolitice prefabricate fără grinzi este că sunt proiectate cu o rețea pătrată sau dreptunghiulară de coloane. Cel mai adesea, în acest caz, suporturile sunt instalate conform schemei de 6x6 m. Astfel de pardoseli sunt așezate pe panouri prefabricate, span și deasupra stâlpilor.
Tavane fără capital
Acest tip de construcții în rândul constructorilor este, de asemenea, destul de popular. În acest caz, elementele de podea se sprijină direct pe stâlpii și coloanele cadrului. Placile din astfel de structuri au cel mai adesea o grosime constantă.
Asemenea tavane în construcția clădirilor au început să fie utilizate în 1940. O caracteristică a structurilor fără grinzi de acest tip este suprafața redusă a plăcilor de susținere pe coloane. Pentru perceperea forțelor tăietoare în acest caz, se folosește suplimentar tehnica de armătură transversală a pardoselilor fără grinzi. Tijele de oțel măresc semnificativ rezistența plăcilor în zona în care se învecinează cu suporturile.
De asemenea, la proiectarea clădirilor de acest tip, pot fi prevăzute coloane de diametru mare. Atunci când utilizați astfel de elemente, aria de contact dintre suporturi și plăci crește. Și, în consecință, încărcăturile nu pot distruge suprapunerea în zona coloanelor.
Tipuri de rame
Clădirile cu tavane fără grinzi pot fi construite folosind diferite tehnologii. Cadrele unor astfel de case sunt:
- cadru;
- liaison;
- cadru-legătură.
În sistemele din prima varietate, principalele funcții de reazem pe tavane sunt îndeplinite de coloane și traverse montate în două direcții. Elementele de cadru din astfel de clădiri sunt cadre rigide. Aceștia din urmă percep toate sarcinile care acționează asupra clădirii - atât pe verticală, cât și pe orizontală.
În cadrele de legătură, sarcinile principale cad asupra sistemelor de stâlpi și diafragme, numite și stâlpi. Rolul podelelor în sine în astfel de clădiri este în creștere. Pe lângă sarcinile verticale efective, în acest caz, aceste structuri le percep și pe cele orizontale, după care le transferă pe diafragme.
Topurile contravantuite combinate sunt utilizate de obicei în structurile portante din oțel și beton armat monolit. În acest caz, sistemele cu diafragmă percep 85-90% din sarcinile orizontale. În același timp, cu o mică creștere, le pot rezista complet, la 100%.
Beneficii
În comparație cu podelele convenționale, fără grinzi au o serie de avantaje necondiționate. Avantajele unor astfel de structuri includ în primul rând:
- intensitate redusă a muncii de finisare;
- reducerea înălțimii și a capacității cubice a clădirii;
- îmbunătățirea salubrității.
Finisarea podelelor netede fără grinzi este mult mai ușoară decât cele obișnuite. În acest caz, nici măcar nu trebuie să efectuați pilirea tavanului. Tot ceea ce este necesar pentru a termina o astfel de suprapunere este tencuirea suprafeței și vopsirea în continuare. În plus, ambele operațiuni nu vor dura prea multtimp.
Plăcile din beton armat fără grinzi sunt de obicei mai subțiri decât cele tradiționale. În consecință, cu aceeași capacitate cubică, clădirea va fi mai mică.
Ce alte avantaje există
Îngrijirea suprafeței pardoselilor fără grinzi este mult mai ușoară. Într-adevăr, în acest caz, designul tavanului sau podelei nu are fante unde resturile sau praful s-ar putea înfunda. În consecință, diferite tipuri de microorganisme patogene nu încep în astfel de plafoane. De aceea se obișnuiește echiparea structurilor de acest tip în magazinele alimentare sau, de exemplu, în spitale.
Care sunt dezavantajele
Dezavantajele unor astfel de suprapuneri, desigur, există și ele. Principalul dezavantaj al structurilor de acest tip, în comparație cu structurile cu grinzi, este greutatea lor mare. Suporturile pentru podele de acest tip trebuie instalate cât mai puternice posibil.
De asemenea, lățimea limitată a deschiderii este considerată un dezavantaj al structurilor fără grinzi. Distanța dintre suporturile de sub plăcile unor astfel de pardoseli nu trebuie să fie prea mare. Betonul armat este un material foarte durabil. Dar, cu o suprafață mare și o sarcină gravă, o astfel de placă va începe în continuare să se îndoaie și se poate chiar prăbuși.
Fezabil din punct de vedere economic este doar aranjarea pardoselilor fără grinzi în deschideri de cel mult 5x6 metri lățime la o sarcină de 5 kN/m2. În acest caz, modelele se dovedesc, de obicei, destul de fiabile.
Proiectarea podelelor fără grinzi este o procedură destul de complicată și foarte responsabilă. Doar o persoană cu experiență poate face acest lucru.inginer cu în altă calificare. Dificultățile în întocmirea desenelor pot fi, desigur, atribuite și dezavantajelor unor astfel de structuri.
Caracteristici ale calculului unei podele fără grinzi
Pardoselile de design de acest tip, așadar, ar trebui să fie cât mai atent posibil. În structurile convenționale de acest tip, sarcina este preluată de multe întârzieri destul de scurte. Plăcile, pe de altă parte, au o suprafață mare și, prin urmare, se pot îndoi mai mult.
Cum se calculează podelele fără grinzi? După cum sa menționat deja, astfel de structuri sunt cele mai utilizate în construcții, montate pe travee de până la 5-6 m. Dacă distanța dintre suporturi este mai mare, proiectanții întâmpină de obicei dificultăți în a asigura rezistența plăcilor pentru perforare.
Tavanul începe să se prăbușească în acest fel în jurul coloanei. Betonul din acest loc își pierde integritatea, ceea ce poate duce la prăbușirea instantanee a plăcii. Există mai multe moduri de a crește rezistența la rupere a unei structuri:
- prin creșterea grosimii de lucru a plăcii;
- prin creșterea suprafeței de rulment;
- prin instalarea de armături transversale.
Există mai multe metode de calcul al plăcilor fără grinzi, monolitice, prefabricate sau prefabricate-monolitice. De exemplu, în construcții, tehnologia de calculare a momentului încovoietor total este adesea folosită.
De asemenea, proiectarea plăcilor monolitice fără grinzi poate fi realizată folosind tehnologii mai precise și moderne. De exemplu, una dintre aceste metode este numitămomente.
Tehnologie veche
Această tehnică de efectuare a calculelor la instalarea pardoselilor fără grinzi este folosită destul de des în timpul nostru. În acest caz, primul lucru pe care inginerii îl iau ca bază este că forțele asupra capitalelor sunt distribuite pe un triunghi. În acest caz, distanța dintre centrele de greutate ale acestuia din urmă este luată ca distanță calculată a panoului. Momentul total încovoietor total în acest caz poate fi calculat folosind următoarea formulă:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Aici W este sarcina totală pe celulă a unei plăci de podea fără grinzi, L este distanța dintre stâlpi, c este dimensiunile capitelurilor.
Această formulă a fost dezvoltată de J. Nichols în 1914. Deja în 1917 a fost adoptată ca unul dintre codurile de construcție ACI. Această formulă este folosită pentru a calcula etajele cu coloane capitale.
Estimarea momentelor
Această tehnică puțin mai modernă a fost dezvoltată pe baza atât a datelor experimentale, cât și a celor teoretice. În țara noastră, V. I. Murashov și A. A. Gvozdev s-au angajat în îmbunătățirea sa în anii 30 ai secolului trecut.
Pentru un panou pătrat, formula în acest caz este:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Pentru a determina momentele în secțiunile de proiectare și în proiectarea armăturilor, planșeele care utilizează această tehnică sunt împărțite în fâșii de deschidere și peste stâlp în plan. În plus, o fac în așa fel încât lățimea fiecărei astfel de părți să fie egală cu jumătate din distanța dintre axele coloanelor în toate direcțiile.
Bfiecare astfel de bandă în timpul funcționării clădirii există momente negative și pozitive. În același timp, ele sunt de obicei mai mari în elementele supra-coloană decât în elementele span. Din lățimea benzilor se determină momentele din curbe. Cu toate acestea, în practică, se utilizează măsurarea lor în trepte. În acest caz, se presupune că momentele sunt constante pe lățimea benzilor.
Cu diferite tipuri de deformații plastice, poate apărea și redistribuirea lui M. Prin urmare, valorile momentelor din cele patru secțiuni de proiectare ale plăcilor sunt determinate astfel încât suma lor să fie în cele din urmă egală cu grinda M0.
Caracteristici ale instalării plăcilor
Tehnologia de asamblare a plăcilor fără grinzi depinde în primul rând de varietatea acestora. Când se utilizează plăci de beton armat, tehnica de construcție este următoarea:
- producție de plăci la întreprindere;
- încărcarea acestora pe vehicule și livrarea la șantier;
- descărcare plăci cu macaraua pe șantier;
- instalarea de plăci pe stâlpii și pereții clădirii cu o macara de camion.
Se crede că lungimea plăcilor din beton armat nu poate depăși 9 m.
Instalarea unui tavan monolit
Astfel de structuri sunt turnate în cofraje din lemn pre-asamblate. Fundul acestei forme este, de asemenea, făcut din scândură. De jos este susținută de suporturi telescopice speciale. După aceea, completați după cum urmează:
- instalați fitinguri pe suporturi speciale pentru ciuperci;
- amestecul de beton este turnat în cofraj.
Mojarul se prepara la intreprinderi cu respectarea stricta a tuturor tehnologiilor cerute din punct de vedere al proportiilor si uniformitatii. Este introdus în cofraj cu ajutorul unui furtun de la un autocisternă.
Formularul este eliminat din suprapunerea completată în acest mod după aproximativ 2 săptămâni. În tot acest timp, placa este udată zilnic cu apă dintr-un furtun pentru a preveni apariția fisurilor la suprafață. Construcția ulterioară a clădirii va începe nu mai devreme de încă două săptămâni. Este nevoie de cel puțin o lună pentru ca betonul să câștige suficientă rezistență.
